多簇压裂条件下CO_(2)-EGS干热岩水平井开发热-流-固三场耦合模型

1

作者 杨永红 张世明 +4 位作者 崔营滨 杨万芹 易红霞 刘巍 张立松 《岩性油气藏》 北大核心 2025年第5期12-21,共10页

通过引入基岩控制方程、裂缝控制方程和热-流-固耦合关系,并借助COMSOL软件,开展了多簇压裂条件下CO_(2)-EGS干热岩热储水平井开发数值模拟研究。研究结果表明:①建立的数学模型重构了热-流-固耦合关系,修正了裂缝孔隙度和渗透率与应力... 通过引入基岩控制方程、裂缝控制方程和热-流-固耦合关系,并借助COMSOL软件,开展了多簇压裂条件下CO_(2)-EGS干热岩热储水平井开发数值模拟研究。研究结果表明:①建立的数学模型重构了热-流-固耦合关系,修正了裂缝孔隙度和渗透率与应力的函数关系,改进了CO_(2)密度、黏度和比热容随压力与温度的变化关系。②考虑基岩、盖岩和围岩的热补偿作用,提出了多源热补偿模拟方法,据此建立了多簇压裂条件下CO_(2)-EGS干热岩热储水平井开发数值模型。③通过数值模拟,讨论了干热岩的温度场、渗流场及应力场的演化规律,揭示了水平井井网、多簇压裂缝网的布局以及超临界CO_(2)的性质直接影响CO_(2)-EGS的演化过程。④CO_(2)-EGS干热岩热储水平井开发的控制因素包括热-流-固(THM)三场耦合机制、水平井井网参数和多簇压裂缝网参数。THM三场耦合产出液质量流量相对于TH两场耦合提高了5.76%,但取热周期缩短了3.3 a;合理的水平井井网参数为一注两采,水平井长度为1250 m,水平井井距为300 m;最优的缝网参数为缝间距75 m、缝宽3 mm、缝高40 m。 展开更多

关键词 干热岩 CO_(2)-EGS 热-流-固耦合 水平井 数值模型 多簇压裂 最大采热量

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于流热固耦合的轴流涡轮特性预估方法研究

2

作者 徐克文 周伯骜 +1 位作者 岳国强 郑群 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期467-474,共8页

为实现涡轮性能快速精确预估,本文提出一种轴流涡轮性能一维预估方法。研究热应力、气动力与离心力对轮盘、机匣与叶片共同作用的影响,基于流热固耦合方法建立了涡轮叶高与叶尖径向间隙预估模型。本文结合经验损失模型与落后角模型,通... 为实现涡轮性能快速精确预估,本文提出一种轴流涡轮性能一维预估方法。研究热应力、气动力与离心力对轮盘、机匣与叶片共同作用的影响,基于流热固耦合方法建立了涡轮叶高与叶尖径向间隙预估模型。本文结合经验损失模型与落后角模型,通过迭代的流热固耦合计算,求解涡轮特性曲线。结果表明:与仿真结果相比,预估模型得到部件变形结果与部件仿真趋势一致,叶尖径向间隙平均相对误差为3.9%;与四级轴流涡轮实验结果相比,涡轮总膨胀比平均相对误差由3.41%降低到0.99%,总温比平均相对误差由1.95%降低到1.20%。通过在涡轮性能预估过程中考虑流热固耦合引起的部件结构变形,模型的性能预估误差得到有效降低。 展开更多

关键词 轴流涡轮 气动热力学 一维预估 特性曲线 损失模型 非设计工况 流热固耦合 叶尖间隙 叶高

在线阅读 下载PDF 职称材料

废弃矿井氢储能硐室热-流-固耦合响应特征研究

3

作者 刘瑞 周舒威 +3 位作者 秦世康 徐英俊 何修涵 冯建业 《岩土力学》 北大核心 2025年第S1期454-466,共13页

对废弃矿井进行改造用于压氢储能,可实现废弃资源的利用和氢气的大规模安全存储。建立废弃矿井压氢储能热-流-固耦合分析理论框架,通过已有解析解对数值模型进行验证,针对某矿废弃矿井进行三维建模研究,并对其压氢储能过程中的热-流-固... 对废弃矿井进行改造用于压氢储能,可实现废弃资源的利用和氢气的大规模安全存储。建立废弃矿井压氢储能热-流-固耦合分析理论框架,通过已有解析解对数值模型进行验证,针对某矿废弃矿井进行三维建模研究,并对其压氢储能过程中的热-流-固响应特征及损伤特性进行分析。研究结果表明:所建立的废弃矿井压氢储能热-流-固耦合理论框架可精细化表征压氢储能硐室的多场耦合响应;进行改造后的废弃矿井硐室极限存储压力明显高于未改造废弃矿井的极限压力;由于巷道围岩受锚杆索支护影响,硐室岩石表面的损伤整体呈现斑点状;储能硐室围岩塑性区发育方向向下;硐室内表面位移同时向径向和环向发展,在裂纹萌生时发生张拉裂纹、剪切裂纹和扭转裂纹;在联络巷和大巷交界处存在较大温度梯度和气体压力梯度,温度梯度波动范围较小,约为1 m;大巷温度梯度为-25.8~48.8 K/m,联络巷温度梯度为-22.8~43.8 K/m;气体压力梯度约为2 000 Pa/m,其影响范围较大,约为7.5 m。 展开更多

关键词 压氢储能硐室 热-流-固耦合 废弃矿井 响应特征 相场法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于两能态吸附热理论的煤层瓦斯流动热-流-固多场耦合模型 被引量：7

4

作者 舒才 王宏图 +1 位作者 施峰 胡国忠 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3197-3204,共8页

为了研究煤层瓦斯流动过程中温度与渗流场和应力场的耦合作用变化规律,引入煤层瓦斯两能态吸附热理论,重新构建煤层温度场控制方程,推导了温度场控制方程中解吸微分热能项的理论求解方法,改进了煤层瓦斯流动的热-流-固多场耦合数学模型... 为了研究煤层瓦斯流动过程中温度与渗流场和应力场的耦合作用变化规律,引入煤层瓦斯两能态吸附热理论,重新构建煤层温度场控制方程,推导了温度场控制方程中解吸微分热能项的理论求解方法,改进了煤层瓦斯流动的热-流-固多场耦合数学模型;从理论上阐述了煤层瓦斯流动过程中吸附解吸、应力场、温度场、渗流场相互影响的作用机制;利用该模型研究了煤层瓦斯抽采过程中煤层瓦斯流动时的煤层温度、瓦斯压力、煤层渗透率的变化规律;结合已有试验研究结果,对比验证了模型的精确性和合理性;研究结果表明,在煤层瓦斯抽采过程中,煤层温度下降的快、慢受煤层原始瓦斯含量和压力及煤层渗透率的共同影响,煤层渗透率越大,温度下降越快,煤层瓦斯压力和含量越大,温度下降越快;同时,煤层渗透率随抽采时间的增长而增加,越靠近钻孔壁面煤层渗透率增加幅度越大。 展开更多

关键词 温度场 煤层瓦斯 瓦斯渗流 热-流-固耦合模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多源融合建模和热−流耦合模拟的张掖盆地地热资源分布特征及成因机制

5

作者 尹政 陈庆祥 +2 位作者 何剑波 王春磊 骆进 《地质科技通报》 北大核心 2025年第5期3-12,共10页

传统基于已有钻孔数据插值的温压场分析方法不能很好地反映地热资源渗流−传热耦合过程,造成对地热资源的成因机制认识不足。首先基于钻孔信息、物探信息、高程数据等多源数据进行相互融合,建立了张掖盆地高精确度三维地质模型。对比传... 传统基于已有钻孔数据插值的温压场分析方法不能很好地反映地热资源渗流−传热耦合过程,造成对地热资源的成因机制认识不足。首先基于钻孔信息、物探信息、高程数据等多源数据进行相互融合,建立了张掖盆地高精确度三维地质模型。对比传统插值模型表明,多源数据融合建模能提升钻孔间地层精度50~300 m。基于三维地质模型开展了盆地渗流−传热场耦合数值模拟,对比关键点空间插值法,多场耦合分析更合理地揭示研究区储层温压特征。研究区地热水头在盆地中心靠东南处较高,逐渐向盆地北东方向降低,呈现整体由南东向北西渗流,经断层补给储层,渗流过程中被地温场充分地加热,随后由于储层埋深变浅和盖层变薄失去热量,温度场表现为中间高四周低,中心温度可达78℃。最后,建立了三维地热概念模型,结合构造、水文地质和地热地质条件等综合解释了盆地地热资源的成因机制。较之以往的二维模型,本研究三维概念模型和热−流耦合的方法更准确地描述了地热资源的空间分布特征和更合理地解释了资源成因机制。研究结果揭示了储层地下水由南东向北西渗流过程及盆地地热资源菱形叶状分布的成因机制,为精确圈定地热靶区和地热资源合理开发利用提供理论依据。 展开更多

关键词 张掖盆地 三维地质模型 地热资源 温压特征 成因机制 热−流耦合 多源融合

在线阅读 下载PDF 职称材料

大口径模块装药火炮膛内三维流场特性数值模拟

6

作者 杨旭光 余永刚 陈安 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第10期141-158,共18页

为探索某大口径模块装药火炮内弹道过程中火药床堆积分布对膛内起始压力波三维空间特性的影响,建立了模块装药的三维气固两相燃烧动力学模型,对不同药盒端盖初始破口大小的工况开展了数值模拟,研究了膛内复杂气固两相反应流场特性,分析... 为探索某大口径模块装药火炮内弹道过程中火药床堆积分布对膛内起始压力波三维空间特性的影响,建立了模块装药的三维气固两相燃烧动力学模型,对不同药盒端盖初始破口大小的工况开展了数值模拟,研究了膛内复杂气固两相反应流场特性,分析了不同工况下药床的空间分布对膛内起始压力波特性的影响。结果表明,药盒端盖初始破口角度由0°增大至120°,则药粒飞散、沉降后,近膛底侧与近弹底侧区域的药粒占比差距由12.2%降至0.6%,弹底与膛底间初始负压差的绝对值由1.62 MPa降至0.76 MPa;弹丸启动时间由2.82 ms延至2.94 ms,弹底压力达到峰值所需时间由4.04 ms增至4.20 ms,端盖初始破口尺寸的差异会对膛内三维流场特性产生影响。 展开更多

关键词 模块装药 三维气固两相燃烧动力学模型 膛内流场 药床堆积分布 气固两相反应流

在线阅读 下载PDF 职称材料

油页岩原位注蒸汽开发的固-流-热-化学耦合数学模型研究 被引量：11

7

作者 康志勤 吕兆兴 +2 位作者 杨栋 严国超 赵阳升 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第4期30-34,共5页

针对目前传统地面干馏油页岩技术中存在的高成本、高污染问题,提出了对油页岩进行原位注蒸汽开发的新方法.并利用太原理工大学研制的高温高压干馏釜对油页岩进行了高温高压蒸汽作用下油页岩干馏渗透实验.结果表明:高温高压蒸汽作用下油... 针对目前传统地面干馏油页岩技术中存在的高成本、高污染问题,提出了对油页岩进行原位注蒸汽开发的新方法.并利用太原理工大学研制的高温高压干馏釜对油页岩进行了高温高压蒸汽作用下油页岩干馏渗透实验.结果表明:高温高压蒸汽作用下油页岩会产生大量的孔隙、裂隙,从根本上提高了油页岩的渗透性;主要利用对流传热的方式,高效率地加热了油页岩并带走页岩油.同时,在复杂理论分析的基础上建立了油页岩原位注蒸汽开发过程中的固、流、热、化学耦合数学模型,包含了众多的耦合项作用,为分析解决油页岩原位注蒸汽开发过程中的复杂物理化学过程提供了理论依据. 展开更多

关键词 油页岩 原位注蒸汽 渗透性 固-流-热-化学耦合 数学模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于热-流-固耦合方法火焰筒壁温三维数值模拟 被引量：10

8

作者 高金海 王建军 +1 位作者 马艳红 洪杰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期300-304,共5页

准确地确定火焰筒壁温分布是对其进行热结构分析的前提和基础.基于ANSYS/CFX程序平台,采用基于燃烧模型的热-流-固耦合有限元方法,对某环形回流燃烧室的整个流场、温度场进行数值模拟,得出火焰筒壁温三维温度场分布.计算中考虑了燃烧热... 准确地确定火焰筒壁温分布是对其进行热结构分析的前提和基础.基于ANSYS/CFX程序平台,采用基于燃烧模型的热-流-固耦合有限元方法,对某环形回流燃烧室的整个流场、温度场进行数值模拟,得出火焰筒壁温三维温度场分布.计算中考虑了燃烧热源和热辐射,燃烧和流场变化对换热的影响,以及燃气、煤油和固体物性参数随温度的变化.数值模拟结果表明,将流场和固壁进行耦合求解,能更精确反映流场和温度场的整个形态,可以模拟出较为合理的流场和温度场分布以及相应的流动换热特性.所做工作对火焰筒结构设计具有重要的工程应用价值. 展开更多

关键词 火焰筒壁温 热-流-固耦合 燃烧模型 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

汽轮机轴承动力特性三维流固耦合分析模型 被引量：6

9

作者 杨建刚 蔡霆 高亹 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期147-151,共5页

为了研究汽轮机转子-轴承系统非线性动力特性,从三维流体方程出发,建立了考虑轴承与转子之间耦合作用的有限元分析模型。分析指出轴承流场由轴颈旋转和振动决定:当轴颈位置固定时,流场是转速和振动的线性函数;线性函数的系数是轴颈位置... 为了研究汽轮机转子-轴承系统非线性动力特性,从三维流体方程出发,建立了考虑轴承与转子之间耦合作用的有限元分析模型。分析指出轴承流场由轴颈旋转和振动决定:当轴颈位置固定时,流场是转速和振动的线性函数;线性函数的系数是轴颈位置的非线性函数;文中进一步对转子-轴承系统动力特性进行了分析。指出油膜压力振荡幅值随轴颈振幅的增大而非线性增大。应用该模型比较好地模拟了两种不同情况下油膜失稳故障的发生与发展过程。 展开更多

关键词 汽轮机 轴承 动力特性 线性函数 三维流 固耦合分析模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

高温岩体地热开发的固流热耦合三维数值模拟 被引量：10

10

作者 王瑞凤 赵阳升 胡耀青 《太原理工大学学报》 CAS 2002年第3期275-278,289,共5页

针对高温岩体地热开发的工程和物理特征与国际界的相关研究现状 ,提出了三维裂隙网络的块裂介质固流热耦合数学模型 ,进而采用三维有限单元方法 ,进行了高温岩体地热开发过程的数值模拟计算 ,获得了高温岩体应力、温度及裂缝宽度的变化... 针对高温岩体地热开发的工程和物理特征与国际界的相关研究现状 ,提出了三维裂隙网络的块裂介质固流热耦合数学模型 ,进而采用三维有限单元方法 ,进行了高温岩体地热开发过程的数值模拟计算 ,获得了高温岩体应力、温度及裂缝宽度的变化规律。 展开更多

关键词 地热开发 高温岩体 固流热耦合 三维有限元法 数值模拟 地热能 数学模型 应力 温度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于三维流-固耦合模型的油井出砂细观机制研究 被引量：9

11

作者 刘先珊 许明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2363-2370,共8页

油井出砂机制的研究是提高油藏产能和石油开采成本减小的关键课题,而常规的宏观力学理论和方法不能全面反映油藏开采过程中油井出砂的发生和发展。鉴于砂岩储层的物理性质和射孔试验特征,从岩土力学的角度建立基于柱坐标系的三维颗粒流... 油井出砂机制的研究是提高油藏产能和石油开采成本减小的关键课题,而常规的宏观力学理论和方法不能全面反映油藏开采过程中油井出砂的发生和发展。鉴于砂岩储层的物理性质和射孔试验特征,从岩土力学的角度建立基于柱坐标系的三维颗粒流数值模型,与理论分析成果进行比较,以说明该细观数值模型可行性,有效地模拟出砂过程中的渗流及流-固耦合效应。在该基础上,综合考虑流体压力梯度力和拖曳力,基于PFC3D模型模拟流体不同运动时的砂岩性态。数值分析得到的模型宏观应力图形说明流体运动对砂岩力学特性的影响不可忽略,且在相同条件下,流量越大,砂岩的塑性区越大,形成砂岩破坏出砂的几率也越大。同时,不同工况的砂岩黏结分布和颗粒转动图形表明,相同条件下流量越大,颗粒间平行黏结破坏越多,颗粒转动越大,失去黏结约束的颗粒也越多,出砂量就越大,可见两种细观特征图形与宏观应力图形变化规律一致,该模型可用于油井出砂机制的研究,可为出砂量预测及出砂控制提供新的研究思路。 展开更多

关键词 柱坐标系 三维颗粒流数值模型 流-固耦合效应 出砂细观机制 细观特征

在线阅读 下载PDF 职称材料

岩体介质的随机固流热耦合模型 被引量：2

12

作者 康健 赵阳升 董晓梅 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期165-168,共4页

考虑岩体介质是由基质岩块与裂缝组成的结构体,采用岩体结构力学的研究方法,针对岩石矿物组分及其分布的不同,将物理力学参数作为随机介质,建立了岩体介质的三维随机非均质固流热耦合数学模型,介绍了随机有限元计算方法,深入分析了随机... 考虑岩体介质是由基质岩块与裂缝组成的结构体,采用岩体结构力学的研究方法,针对岩石矿物组分及其分布的不同,将物理力学参数作为随机介质,建立了岩体介质的三维随机非均质固流热耦合数学模型,介绍了随机有限元计算方法,深入分析了随机固流热耦合模型的特点,该模型是经典固流热耦合数学模型的扩展,为岩石热破裂数值实验的研究提供了理论基础及其方法。 展开更多

关键词 岩体介质 随机介质 热破裂 固流热耦合模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

弹性油藏中多相渗流的流-固-热耦合数学模型 被引量：4

13

作者 王自明 杜志敏 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 2003年第1期29-31,37,共4页

基于对油藏中三大物理场 (流体力场、固体力场及温度场 )的系统分析 ,综合运用渗流力学、岩石力学、热力学理论 ,建立了一个全新的油藏渗流的流 固 热耦合模型。该模型假设岩石骨架是可变形的 ,油藏内热量按热力学定律自由传递 ,孔隙... 基于对油藏中三大物理场 (流体力场、固体力场及温度场 )的系统分析 ,综合运用渗流力学、岩石力学、热力学理论 ,建立了一个全新的油藏渗流的流 固 热耦合模型。该模型假设岩石骨架是可变形的 ,油藏内热量按热力学定律自由传递 ,孔隙流体压力和热应力会导致岩石骨架的变形 ;反之 ,岩石骨架的变形又会导致储渗特性和孔隙流体压力的改变 ,还会导致温度场的改变。建立了安全耦合的流体渗流方程、岩石变形方程和温度场方程 ,三者之间互含耦合项 ,互不独立 ,只能联立求解。给出了模型的数值求解思路。该文所建立的模型实现了油藏中渗流、变形、变温三者间真正意义上的耦合 ,较之已有的油藏渗流模型更能反映油藏的实际 ,是对油藏传统渗流理论和流固耦合力学理论的发展 ,能广泛运用于石油工程许多领域 ,该模型同时也为编制流 固 展开更多

关键词 油藏 弹性介质 温度场 渗流 流-固-热耦合 数学模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

应用三维电磁–热–流耦合场分析法计算换流变压器干式套管的温度场分布 被引量：66

14

作者 王青于 杨熙 +1 位作者 彭宗仁 刘鹏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期6269-6275,共7页

换流变压器阀侧干式套管主绝缘材料为环氧树脂/皱纹纸复合材料,散热能力较差,随着输送功率的提高,套管载流量的升高,发热问题已成为制约换流变干式套管安全稳定运行的瓶颈。该文以400k V换流变干式套管为研究对象,采用三维电磁–热–流... 换流变压器阀侧干式套管主绝缘材料为环氧树脂/皱纹纸复合材料,散热能力较差,随着输送功率的提高,套管载流量的升高,发热问题已成为制约换流变干式套管安全稳定运行的瓶颈。该文以400k V换流变干式套管为研究对象,采用三维电磁–热–流耦合场分析方法,考虑了热辐射、热传导和对流传热的影响,计算分析了其三维温度场分布,得出了套管内部的温度分布规律。同时,为了验证所用仿真方法的准确性,对400k V换流变干式套管进行了温升试验,对比了测量点的仿真计算结果与温升试验结果,试验结果表明仿真结果与测量结果的差值低于8%,证明了该方法的合理性,可为换流变干式套管的设计提供计算依据。 展开更多

关键词 环氧树脂/皱纹纸 换流变压器干式套管 温度分布 三维电磁–热–流耦合场分析 温升试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

流-固-热多物理场耦合作用下安全阀密封性分析 被引量：11

15

作者 宋学官 周威豪 +5 位作者 鄢来强 马新奥 李清野 宗超勇 王欣 高顺德 《流体机械》 CSCD 北大核心 2023年第10期24-32,共9页

针对弹簧式安全阀快速回座使得阀盘与喷嘴之间发生冲击进而导致密封结构破坏的问题,提出了考虑流-固-热多场耦合的阀门冲击过程分析方法。建立了用于安全阀瞬态过程仿真的CFD模型,同时针对弹簧式安全阀的固体结构建立了有限元模型,并开... 针对弹簧式安全阀快速回座使得阀盘与喷嘴之间发生冲击进而导致密封结构破坏的问题,提出了考虑流-固-热多场耦合的阀门冲击过程分析方法。建立了用于安全阀瞬态过程仿真的CFD模型,同时针对弹簧式安全阀的固体结构建立了有限元模型,并开展了热力学、静力学与动力学仿真和试验对比。结果表明,仿真和试验所测得的阀瓣位移的变化趋势一致,两者偏差为9.86%,最后时刻的阀瓣速度偏差为3.70%,冲击力两者的偏差为6.94%;随着介质压力增大到18.50 MPa,阀盘最大应力和最大接触压力都呈现了先减少、再增大的趋势,同时,密封面实际接触位置由外圈过渡到内圈。研究结果可为安全阀前期设计提供依据。 展开更多

关键词 流-固-热多场耦合 安全阀 回座冲击 动力学仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于颗粒流热固耦合模型的片麻花岗岩损伤特性分析 被引量：6

16

作者 宿辉 朱谊 +1 位作者 刘世伟 尹文强 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第5期2009-2013,共5页

利用颗粒流离散元程序并基于片麻花岗岩室内物理试验,建立数值热固耦合模型,针对不同温度条件下片麻花岗岩的热损伤演化规律展开分析。结果表明:温度导致片麻花岗岩内部产生初始损伤,且初始损伤随温度升高而累积增加;单轴压缩过程中,温... 利用颗粒流离散元程序并基于片麻花岗岩室内物理试验,建立数值热固耦合模型,针对不同温度条件下片麻花岗岩的热损伤演化规律展开分析。结果表明:温度导致片麻花岗岩内部产生初始损伤,且初始损伤随温度升高而累积增加;单轴压缩过程中,温度越高片麻花岗岩损伤越早且越剧烈;温度高于80℃,片麻花岗岩有由脆性向韧性转变的趋势。研究成果可为实际工程中片麻花岗岩的温度损伤评估提供一定的指导意义。 展开更多

关键词 片麻花岗岩 颗粒流 热固耦合模型 损伤变量

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于流-固-热耦合的深部煤层气抽采数值模拟 被引量：56

17

作者 范超军 李胜 +3 位作者 罗明坤 杨振华 张浩浩 王硕 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3076-3085,共10页

为了提高深部煤储层产气规律预测准确性、减小气井设计误差,分析了深部煤储层特征参数随埋深的变化规律,针对目前煤层气研究忽略了温度、地下水等因素问题,基于已建立的深部煤层气抽采流-固-热耦合模型,进行深部煤层气抽采数值模拟,分... 为了提高深部煤储层产气规律预测准确性、减小气井设计误差,分析了深部煤储层特征参数随埋深的变化规律,针对目前煤层气研究忽略了温度、地下水等因素问题,基于已建立的深部煤层气抽采流-固-热耦合模型,进行深部煤层气抽采数值模拟,分析不同地应力、初始渗透率、储层压力和温度等深部特征参数以及不同埋深条件下煤层气抽采的储层参数和产气演化规律。结果表明:渗透率变化为地应力增加、温度降低和煤层气解吸引起的煤基质收缩效应与储层压力降低引起的煤基质膨胀效应的综合竞争结果;随着煤层气和水被采出,储层温度降低和煤层气解吸占主导,储层渗透率升高;地应力对深部储层渗透率比例的变化起着主要作用,初始渗透率对产气速率起着控制作用;当煤层埋深小于临界埋深时,产气量随埋深逐渐增加,达到临界埋深后,产气量随埋深逐渐降低;低渗透率是制约埋深超千米的气井高产的关键。 展开更多

关键词 煤层气抽采 深部储层 流-固-热耦合模型 气-水两相流 产气量 渗透率

在线阅读 下载PDF 职称材料

蠕变作用下多孔介质渗流的固流耦合数学模型 被引量：10

18

作者 魏佳 王永岩 +1 位作者 齐珺 李剑光 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第5期726-729,共4页

针对岩体是一种可变形的多孔介质,岩体在荷载作用下发生蠕变的问题,岩体孔隙度、渗透率等物性参数随之变化;同时,孔隙和渗透特性的变化又引起压力场、速度场的改变,带动蠕变特性的变化。在研究渗流的过程中,考虑岩体蠕变的影响,基于岩... 针对岩体是一种可变形的多孔介质,岩体在荷载作用下发生蠕变的问题,岩体孔隙度、渗透率等物性参数随之变化;同时,孔隙和渗透特性的变化又引起压力场、速度场的改变,带动蠕变特性的变化。在研究渗流的过程中,考虑岩体蠕变的影响,基于岩体流变力学和渗流力学理论,应用对应性原理,建立了含有蠕变参数的动态应力平衡方程,推导了蠕变作用下多孔介质渗流的固流耦合数学模型。 展开更多

关键词 多孔介质 蠕变 渗流 固流耦合 数学模型 压力场 速度场 岩体

在线阅读 下载PDF 职称材料

多孔介质热流固耦合问题及研究进展 被引量：8

19

作者 刘峰 朱庆杰 +1 位作者 程雨 党旭光 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期254-256,共3页

渗流场、温度场、变形场之间存在复杂的耦合作用,即热-流-固耦合作用。热-流-固耦合问题涉及许多领域,它的研究越来越受到人们的重视。介绍了多孔介质热-流-固耦合研究的基本方法和原理,对多孔介质热-流-固耦合的研究进展加以综述和讨论... 渗流场、温度场、变形场之间存在复杂的耦合作用,即热-流-固耦合作用。热-流-固耦合问题涉及许多领域,它的研究越来越受到人们的重视。介绍了多孔介质热-流-固耦合研究的基本方法和原理,对多孔介质热-流-固耦合的研究进展加以综述和讨论,并提出了进一步研究的方向。 展开更多

关键词 热-流-固耦合 多孔介质 理论模型 数值解

在线阅读 下载PDF 职称材料

流-固全耦合新模型研究 被引量：5

20

作者 刘晓旭 胡勇 +1 位作者 赵金洲 胡永全 《断块油气田》 CAS 2006年第3期45-46,60,共3页

在油藏开采过程中,储层岩石体变形与流体的流动是相互耦合作用的,并且流体渗流时的压力、饱和度也是不断变化的。假设岩石体变形为弹性小变形,建立其变形方程。由达西定律,考虑油、水两相流体耦合渗流时的饱和度变化,经过推导变换,得到... 在油藏开采过程中,储层岩石体变形与流体的流动是相互耦合作用的,并且流体渗流时的压力、饱和度也是不断变化的。假设岩石体变形为弹性小变形,建立其变形方程。由达西定律,考虑油、水两相流体耦合渗流时的饱和度变化,经过推导变换,得到了油、水两相流体的耦合渗流方程,从而得到了以岩石质点位移、流体压力和流体饱和度为未知量的流-固耦合数学模型,并给出了求解数学模型所需的定解条件。新模型拓宽了以前以岩石质点和流体压力为未知量的流-固耦合数学模型,实现了岩石变形和流体渗流的真正意义上的耦合,丰富了流-固耦合理论,为考虑流-固耦合影响下的油藏数值模拟奠定了理论基础。 展开更多

关键词 流-固耦合 变形场 渗流场 流体压力 饱和度 数学模型

在线阅读 下载PDF 职称材料